JP2006138074A - Building structure allowing uplift of foundation part - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a building structure easily causing an uplift when overturning moment is applied to a building at the occurrence of an earthquake. <P>SOLUTION: A factory building 10 has outer peripheral part columns 14, 15 arranged at an outer peripheral part of the building, and internal columns 16 arranged inside the building. The columns are connected to one another through beams 18. A footing 24 provided at a column base of each column is separated from a pile head of a foundation pile which supports the footing. Stiffeners 20 for rigidly connecting the outer peripheral columns and the beams are provided to constitute a rigid-frame structure with the outer peripheral part columns and beams. A connecting structure impeding relative horizontal displacement between the footing provided at the column base of the outer peripheral part column, and the pile head which supports the footing, while allowing the uplift of the footing from the pile head, is provided between the footing and the pile head. Further, a connecting structure which allows the footing to lift from the pile head is provided between the footing provided at the column base of the internal column, and the pile head which supports the footing. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、基礎部の浮き上がりを許容した建物の構造に関する。より詳しくは、本発明は、建物の上部構造の浮き上がりを許容することによって、地震時に建物が受けるエネルギを低減するようにした建物の構造に関する。   The present invention relates to a structure of a building that allows a foundation to be lifted. More particularly, the present invention relates to a structure of a building that reduces the energy received by the building during an earthquake by allowing the superstructure of the building to lift.

地震発生時に建物の基礎に水平方向の加速度が加わると、建物に転倒モーメントが作用する。水平方向の加速度が大きく、建物のアスペクト比(幅に対する高さの比)も大きい場合には、転倒モーメントによって建物の一側が浮き上がろうとする。その結果、例えば杭基礎を採用している建物の場合、建物の浮き上がり側では基礎杭を引き抜こうとする引張荷重が杭に作用し、その反対側では基礎杭を押し込もうとする圧縮荷重が増大する。これらの荷重に耐えられるだけの十分な強度を備えた建物を構築するには、それ相応のコストが必要である。   If a horizontal acceleration is applied to the foundation of the building when an earthquake occurs, a falling moment will act on the building. When the acceleration in the horizontal direction is large and the aspect ratio of the building (the ratio of height to width) is also large, one side of the building tends to rise due to the overturning moment. As a result, for example, in the case of a building that uses a pile foundation, the tensile load that pulls out the foundation pile acts on the pile on the uplift side of the building, and the compressive load that tries to push the foundation pile increases on the opposite side. To do. To build a building with sufficient strength to withstand these loads, a corresponding cost is required.

そのため、通常であれば基礎杭の杭頭に固定連結するフーチングを、杭頭から縁切りして、大きな転倒モーメントが作用したときには、フーチングより上の建物上部構造が杭頭から浮き上がれるようにした建物の基礎構造が提案されている。   Therefore, if the footing that is normally fixedly connected to the pile head of the foundation pile is cut off from the pile head and a large tipping moment is applied, the building superstructure above the footing will be lifted from the pile head. The basic structure is proposed.

例えば特開2003−129498号公報には、杭とフーチングとの間を、せん断抵抗用の鋼管を介して接合することで、杭とフーチングとの縁を切った建物の基礎構造が開示されており、この基礎構造では、浮き上がった建物上部構造が着座する際の衝撃を緩和するために、緩衝材を杭とフーチングとの間に敷設している。   For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-129498 discloses a building basic structure in which the edge between a pile and a footing is cut by joining the pile and the footing via a steel pipe for shear resistance. In this foundation structure, a cushioning material is laid between the pile and the footing in order to mitigate the impact when the raised upper structure of the building is seated.

また、特開2000−240315号公報には、柱脚で浮き上がりを発生させて、エネルギ吸収装置で浮き上がり後の建物応答の低減を図るようにした建物の基礎構造が開示されており、この基礎構造では、着座時の衝撃を緩和するための緩衝材や、変位を制御するための復元部材を浮き上がり部分に介装している。   Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-240315 discloses a foundation structure of a building in which the column base is lifted to reduce the response of the building after it is lifted by the energy absorbing device. Then, a cushioning material for mitigating the impact at the time of sitting and a restoring member for controlling the displacement are interposed in the raised portion.

また、特開2001−115683号公報には、建物上部構造の鋼管柱と、建物下部構造である基礎のフーチングに埋め込んだ鋼管との間隙に、ダンパを介装した構造が開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2001-115683 discloses a structure in which a damper is interposed in a gap between a steel pipe column of a building upper structure and a steel pipe embedded in a foundation footing that is a lower structure of the building.

そして、建物の上部構造が杭頭から浮き上がれるようにした基礎構造を用いて、基礎部の浮き上がりを許容した建物としては、特開2002−276192号公報に開示されているものがある。
特開2000−240315号公報 特開2001−115683号公報 特開2003−129498号公報 特開2002−276192号公報
And as a building which permitted the raising of the foundation part using the foundation structure in which the upper structure of the building was lifted from the pile head, there is one disclosed in JP-A-2002-276192.
JP 2000240315 A JP 2001-115683 A JP 2003-129498 A JP 2002-276192 A

しかしながら、特開2002−276192号公報に開示されている建物は、単に、建物の上部構造が杭頭から浮き上がれるようにした基礎構造を、通常の構造の建物に適用したに過ぎない。かかる基礎構造を用いることによって得られる利点は、建物の基礎部の浮き上がりを許容することで、そうでない場合と比べて、基礎部や柱に作用する荷重を低減できることにあり、従って、この利点を最大限に活用し得る特別の建物の構造が求められている。   However, the building disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-276192 simply applies a basic structure in which the upper structure of the building is lifted from the pile head to a building having a normal structure. The advantage gained by using such a foundation structure is that by allowing the foundation of the building to lift, the load acting on the foundation and pillars can be reduced compared to the other cases. There is a demand for special building structures that can be used to the fullest extent.

本発明は、かかる事情に鑑み成されたものであり、本発明の目的は、地震発生時に建物に転倒モーメントが作用した際に、浮き上がりを発生しやすい、建物の構造を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a structure of a building that is likely to be lifted when a tipping moment is applied to the building when an earthquake occurs.

上記目的を達成するため、本発明に係る建物の構造は、建物の外周部に配列された外周部柱と、建物の内部に配列された内部柱とを有し、柱どうしが梁を介して互いに連結されており、夫々の柱の柱脚に設けられたフーチングと、それらフーチングを支持する基礎杭の杭頭とは縁切りされている、建物の構造において、前記外周部柱と前記梁とを剛結合する補剛材を設けることにより、それら外周部柱と梁とでラーメン構造を構成し、前記外周部柱の柱脚に設けるフーチングと、そのフーチングを支持する基礎杭の杭頭との間に、フーチングと杭頭との間の相対的な水平方向の変位を阻止する一方でフーチングが杭頭から浮き上がることを許容する連結構造を設け、前記内部柱の柱脚に設けるフーチングと、そのフーチングを支持する基礎杭の杭頭との間に、フーチングが杭頭から浮き上がることを許容する連結構造を設けたことを特徴とする。
また、本発明に係る建物の構造は、建物の外周部に配列された外周部柱と、建物の内部に配列された内部柱とを有し、柱どうしが梁を介して互いに連結されており、夫々の柱の柱脚と、基礎杭の杭頭に設けられそれら柱の柱脚を支持するフーチングとは縁切りされている、建物の構造において、前記外周部柱と前記梁とを剛結合する補剛材を設けることにより、それら外周部柱と梁とでラーメン構造を構成し、前記外周部柱の柱脚と、その柱脚を支持するフーチングとの間に、柱脚とフーチングとの間の相対的な水平方向の変位を阻止する一方で柱脚がフーチングから浮き上がることを許容する連結構造を設け、前記内部柱の柱脚と、その柱脚を支持するフーチングとの間に、柱脚がフーチングから浮き上がることを許容する連結構造を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a structure of a building according to the present invention has an outer peripheral column arranged on the outer periphery of the building and an inner column arranged inside the building, and the columns are arranged via beams. In the structure of a building that is connected to each other and is cut off from the footings provided on the column bases of the respective pillars and the pile heads of the foundation piles that support the footings, the outer peripheral column and the beam are connected to each other. By providing rigid stiffeners, the outer column and beam constitute a ramen structure, and between the footing provided on the column base of the outer column and the pile head of the foundation pile that supports the footing A connection structure that prevents the relative horizontal displacement between the footing and the pile head while allowing the footing to lift from the pile head, and the footing provided on the column base of the internal column, and the footing thereof Foundation pile to support Between the pile head, the footing is characterized in that a coupling structure which allows the lifted off the pile cap.
Moreover, the structure of the building according to the present invention has an outer peripheral column arranged in the outer peripheral part of the building and an inner column arranged in the building, and the columns are connected to each other via a beam. In the structure of the building, the outer column and the beam are rigidly connected to each other, with the column base of each column and the footing provided on the pile head of the foundation pile supporting the column base of the column. By providing a stiffener, the outer peripheral column and the beam constitute a ramen structure. Between the column base of the outer peripheral column and the footing that supports the column base, between the column base and the footing. A connecting structure that allows the column base to float from the footing while preventing relative horizontal displacement of the column base, and the column base between the column base of the internal column and the footing that supports the column base is provided. A connection structure is provided that allows the material to lift from the footing. It is characterized in.

本発明によれば、地震発生時に建物に転倒モーメントが作用した際に、建物の一側が容易に浮き上がるため、建物の基礎部及び柱に作用する剪断力や軸力が低減される。従って建物の各部に必要とされる強度が低減されることから、建築コストの削減が可能である。更に、建物のブレースを削減ないし省略できることから、自由な平面及び立面計画が可能となり、特に工場用建物に適用した場合に大きな利点が得られる。   According to the present invention, when a falling moment acts on a building when an earthquake occurs, one side of the building easily floats, so that shear force and axial force acting on the foundation and pillar of the building are reduced. Therefore, since the strength required for each part of the building is reduced, the construction cost can be reduced. Furthermore, since the braces of the building can be reduced or omitted, free plane and elevation plans are possible, and a great advantage can be obtained particularly when applied to a factory building.

以下に本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図1A及び図1Bは本発明に係る建物の構造を適用した工場用建物の柱の配列の2つの具体例を示した平面図である。これらの具体例において、工場用建物の柱はいずれも行列状に配列されており、図1Aでは9行4列、図1Bでは4行4列に配列されている。更に、図1Aの建物では、この建物の外周部に配列された外周部柱14、15のうち、この建物の二辺に沿って桁行方向に並んだ外周部柱14が、その他の外周部柱15及びこの建物の内部に配列された内部柱16よりも太く、剛性の大きな柱とされている。また、図1Bの建物では、この建物の外周部に配列された外周部柱14、15のうち、この建物の四隅に位置する4本の外周部柱14が、その他の外周部柱15及びこの建物の内部に配列された内部柱16よりも太く、剛性の大きな柱とされている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1A and 1B are plan views showing two specific examples of the arrangement of columns of a factory building to which the building structure according to the present invention is applied. In these specific examples, the columns of the factory buildings are all arranged in a matrix, in FIG. 1A, 9 rows and 4 columns, and in FIG. 1B, 4 rows and 4 columns. Further, in the building of FIG. 1A, of the outer peripheral columns 14 and 15 arranged on the outer peripheral portion of the building, the outer peripheral column 14 arranged in the row direction along the two sides of the building is the other outer peripheral column. 15 and a thicker and stiffer column than the inner column 16 arranged inside the building. In the building of FIG. 1B, among the outer peripheral columns 14 and 15 arranged on the outer peripheral portion of the building, four outer peripheral columns 14 located at the four corners of the building are connected to the other outer peripheral columns 15 and the It is thicker than the internal pillars 16 arranged inside the building and has a large rigidity.

図1Aに示した建物は平面形状が長方形であり、桁行方向に長く、梁間方向に短い。この図の柱の配列を有する建物は、本発明を採用することによって、地震による入力加速度の梁間方向成分が大きなものである場合に、梁間方向の一端側の外周部柱14以外のその他の柱が浮き上がるようにすることができる。図1Bに示した建物は平面形状が正方形であり、この図の柱の配列を有する建物は、本発明を採用することによって、地震による入力加速度の梁間方向成分が大きなものである場合には、梁間方向の一端側の外周部柱14以外のその他の柱が浮き上がり、その入力加速度の桁行方向成分が大きなものである場合には、桁行方向の一端側の外周部柱14以外のその他の柱が浮き上がるようにすることができる。   The building shown in FIG. 1A has a rectangular shape in plan view, and is long in the column direction and short in the inter-beam direction. In the building having the column arrangement of this figure, by adopting the present invention, when the input acceleration component due to the earthquake has a large inter-beam direction component, other columns other than the outer peripheral column 14 on one end side in the inter-beam direction. Can be lifted. The building shown in FIG. 1B has a square planar shape, and the building having the column arrangement of this figure has a large inter-beam direction component of the input acceleration due to the earthquake by adopting the present invention. When other columns other than the outer peripheral column 14 on one end side in the inter-beam direction are lifted and the component of the input acceleration in the column direction is large, other columns other than the outer peripheral column 14 on the one end side in the column direction are Can be lifted.

本発明を適用する建物は工場用建物に限定されず、またその建物の柱の配列は図1A及び図1Bに示したものに限定されないが、ただし本発明は、柱が行列状に配列された平面視矩形の工場用建物に適用する場合に、特に好適な結果が得られ、以下の説明は、そのような建物に本発明を適用した場合に即して説明して行く。尚、建物の柱を浮き上がらせるためには、その建物の、浮き上がりを発生させる方向における梁のスパン数を、2、3、または4とすると好都合であり、図1A及び図1Bの柱の配列では、このスパン数が3となっている。   A building to which the present invention is applied is not limited to a factory building, and the arrangement of columns of the building is not limited to that shown in FIGS. 1A and 1B. However, in the present invention, the columns are arranged in a matrix. When applied to a factory building having a rectangular shape in plan view, particularly favorable results are obtained. The following description will be made in the case of applying the present invention to such a building. In order to lift the pillars of the building, it is convenient to set the number of beam spans in the direction in which the building is raised to 2, 3, or 4. In the arrangement of the pillars in FIGS. 1A and 1B, The number of spans is 3.

図2A及び図2Bは本発明の第1の実施の形態に係る建物の構造を採用した工場用建物10の断面立面図である。建物10は、この建物の外周部に配列された外周部柱14と、この建物の内部に配列された内部柱16とを有し、それら柱14、16の平面図における配列は、例えば、図1Aに示した配列や、図1Bに示した配列などとすることができる。また更に、図1Aや図1Bに示したものと同様に、この建物10の外周部柱のうちの幾本かは、その他の外周部柱や内部柱16よりも太く、剛性の大きな柱としてあり、図2A及び図2Bには、そのような、太く剛性の大きな外周部柱14が示されている。建物10の柱どうしは、剛性の大きな梁18を介して互いに連結されている。そして、太く剛性の大きな外周部柱14と梁18とは、方杖状の補剛材20を介して剛結合されており、かかる補剛材20を設けることにより、それら外周部柱14と梁18とでラーメン構造を構成している。中段及び下段の梁には、必要に応じて床スラブを設けて上階を構築してもよく、床スラブを設けずに吹き抜けとしてもよい。建物の1階部分の床は土間22としてあり、工場の生産設備(不図示)などは、この土間22に設置される。また、建物10の基礎は杭基礎としてあり、夫々の柱14、16の柱脚に設けられたフーチング24が、各々、基礎杭26の杭頭によって支持されている。ただし、通常の杭基礎のように、杭頭とフーチングとが固定連結されているのではなく、フーチング24と、フーチング24を支持する基礎杭26の杭頭とは縁切りされていて、フーチング24が杭頭から浮き上がれるようにしてある。   2A and 2B are sectional elevation views of the factory building 10 that employs the building structure according to the first embodiment of the present invention. The building 10 includes an outer peripheral column 14 arranged on the outer periphery of the building and an inner column 16 arranged on the inside of the building. The arrangement of the columns 14 and 16 in the plan view is, for example, FIG. The arrangement shown in 1A, the arrangement shown in FIG. Furthermore, like the ones shown in FIGS. 1A and 1B, some of the outer peripheral columns of the building 10 are thicker than the other outer peripheral columns and the inner columns 16 and have high rigidity. FIGS. 2A and 2B show such a thick and rigid outer peripheral column 14. The columns of the building 10 are connected to each other through a beam 18 having a large rigidity. The thick and rigid outer peripheral column 14 and the beam 18 are rigidly coupled via a cane-shaped stiffener 20, and by providing the stiffener 20, the outer peripheral column 14 and the beam 18 are provided. 18 and the ramen structure. The upper and lower floors may be constructed by providing floor slabs in the middle and lower beams as needed, or may be blown out without providing floor slabs. The floor of the first floor portion of the building is a ground 22, and factory production equipment (not shown) and the like are installed in the ground 22. The foundation of the building 10 is a pile foundation, and the footings 24 provided on the column bases of the columns 14 and 16 are supported by the pile heads of the foundation pile 26, respectively. However, unlike a normal pile foundation, the pile head and the footing are not fixedly connected, but the footing 24 and the pile head of the foundation pile 26 that supports the footing 24 are cut off. It is designed to lift from the pile head.

図3は、柱14、15、16の柱脚に設けたフーチング24と、そのフーチング24を支持している基礎杭26の杭頭とを示した断面側面図である。基礎杭26の杭頭上面には円錐台形状の嵌合凸部28を設けてあり、フーチング24の下面にはそれに対応した形状の嵌合凹部30を設けてある。通常は、それら嵌合凸部28と嵌合凹部30とが嵌合しているため、基礎杭26の杭頭とフーチング24との間の相対的な水平方向の変位が阻止されており、フーチング24を持ち上げるような荷重が作用したときには、嵌合凸部28と嵌合凹部30とが離れることにより、フーチング24が基礎杭26の杭頭から浮き上がることができる。従って、柱脚に設けるフーチング24と、そのフーチング24を支持する基礎杭26の杭頭との間には、フーチング24と杭頭との間の相対的な水平方向の変位を阻止する一方でフーチング24が杭頭から浮き上がることを許容する連結構造が設けられている。   FIG. 3 is a cross-sectional side view showing the footings 24 provided on the column bases of the columns 14, 15, 16 and the pile heads of the foundation piles 26 that support the footings 24. A frustoconical fitting convex portion 28 is provided on the upper surface of the pile head of the foundation pile 26, and a fitting concave portion 30 having a shape corresponding thereto is provided on the lower surface of the footing 24. Usually, since the fitting convex portion 28 and the fitting concave portion 30 are fitted, relative horizontal displacement between the pile head of the foundation pile 26 and the footing 24 is prevented. When a load that lifts 24 is applied, the fitting projection 28 and the fitting recess 30 are separated from each other, whereby the footing 24 can be lifted from the pile head of the foundation pile 26. Accordingly, the footing 24 provided on the column base and the pile head of the foundation pile 26 that supports the footing 24 are prevented from being displaced in the horizontal direction between the footing 24 and the pile head, while the footing is prevented. A connection structure that allows 24 to float from the pile head is provided.

ただし、内部柱16のフーチングと、それを支持する杭頭との間に設ける連結構造は、フーチングが杭頭から浮き上がることを許容する機能を備えていればよく、フーチングと杭頭との間の相対的な水平方向の変位を阻止する機能を備えていることは、本発明を実施する上で必ずしも必要とされない。そのため、内部柱16のフーチングと、それを支持する杭頭との間の連結構造は、例えば、杭頭の上面とフーチングの下面とを共に平面形状として、単にフーチングが杭頭の上に載置されているだけの構造としてもよい。   However, the connection structure provided between the footing of the internal column 16 and the pile head that supports the inner pillar 16 only needs to have a function that allows the footing to lift from the pile head. Providing the function of preventing relative horizontal displacement is not necessarily required to implement the present invention. Therefore, the connection structure between the footing of the internal column 16 and the pile head that supports the inner column 16 is, for example, that the upper surface of the pile head and the lower surface of the footing are both planar, and the footing is simply placed on the pile head. It is good also as a structure only made.

図2A及び図2Bに示した建物10は、以上のように構成されているため、地震発生時に地盤から建物10に図の左右方向の水平方向の加速度が作用し、それによって建物10に、この建物10の設計に応じて定まる所定の大きさ以上の転倒モーメントが作用したときには、この建物10の一端側の外周部柱14以外のその他の柱において、杭頭の嵌合凸部28とフーチング24の嵌合凹部30とが離れることにより、フーチング24が基礎杭26の杭頭から浮き上がることができる。そのため、フーチングを杭頭に固定連結した建物と比べて、建物の基礎部及び柱に作用する剪断力や軸力が低減される。従って建物の各部に必要とされる強度が低減されることから、建築コストの削減が可能である。更に、補剛材20を設けて、外周部柱14と梁18とでラーメン構造を構成しているため、建物のブレースを削減ないし省略できることから、自由な平面及び立面計画が可能となり、工場用建物として利用する上で非常に有利である。   Since the building 10 shown in FIG. 2A and FIG. 2B is configured as described above, horizontal acceleration in the horizontal direction in the figure acts on the building 10 from the ground when an earthquake occurs. When a falling moment of a predetermined magnitude or more determined according to the design of the building 10 is applied, the pile head fitting convex portion 28 and the footing 24 are applied to other columns other than the outer peripheral column 14 on one end side of the building 10. The footing 24 can be lifted from the pile head of the foundation pile 26 by separating from the fitting recess 30. Therefore, compared with the building which fixedly connected the footing to the pile head, the shearing force and the axial force acting on the building foundation and the column are reduced. Therefore, since the strength required for each part of the building is reduced, the construction cost can be reduced. Furthermore, since the stiffener 20 is provided and the outer peripheral column 14 and the beam 18 form a ramen structure, the braces of the building can be reduced or omitted, so that free plane and elevation planning is possible. This is very advantageous when used as a building for construction.

図4は本発明の第2の実施の形態に係る建物の構造を採用した工場用建物210の断面立面図である。図2A及び図2Bに示した第1の実施の形態と異なる点は、第1の実施の形態における方杖状の補剛材20の替わりに、L字形の補剛材20’を使用していることであり、その他の部分は第1の実施の形態と同じである。この図4の構造でも、第1の実施の形態と同じ利点が得られる。   FIG. 4 is a sectional elevation view of a factory building 210 employing a building structure according to the second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment shown in FIGS. 2A and 2B is that an L-shaped stiffener 20 ′ is used in place of the cane-shaped stiffener 20 in the first embodiment. The other parts are the same as those of the first embodiment. The structure shown in FIG. 4 can provide the same advantages as those of the first embodiment.

図5A及び図5Bは本発明の第3の実施の形態に係る建物の構造を採用した工場用建物310の断面立面図である。図2A及び図2Bに示した第1の実施の形態と異なる点は、第1の実施の形態では梁18が3段に設けられているのに対して、梁18を2段にしていること、それに、建物内に上段の梁18から吊下手段である吊り治具32を介して吊り物34を吊下してあることであり、その他の部分は第1の実施の形態と同じである。図5Bから明らかなように、吊下手段である吊り治具32は、建物の一側が浮き上がって、吊り物34を吊下した梁18が傾斜しても、吊り物34が回転しないようにして吊り物34を吊下している。   5A and 5B are cross-sectional elevation views of a factory building 310 employing a building structure according to the third embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment shown in FIGS. 2A and 2B is that the beam 18 is provided in three stages in the first embodiment, whereas the beam 18 is provided in two stages. In addition, the suspended object 34 is suspended from the upper beam 18 in the building via a suspension jig 32 that is a suspension means, and the other parts are the same as those of the first embodiment. . As is apparent from FIG. 5B, the hanging jig 32 as a hanging means prevents the suspended object 34 from rotating even if the beam 18 that suspended the suspended object 34 is inclined when one side of the building is lifted. A suspended object 34 is suspended.

このような吊下方式を可能にするには、例えば、中央の吊り治具32の下端を、吊り物34の重心点にピン接合して、吊り物34を回転可能に支持すると共に、両端の吊り治具32で、吊り物34の回転を抑止するようにしておき、地震が発生して建物310の一側が浮き上がり、梁18が急激に傾斜したときには、両端の吊り治具32による回転抑止が瞬間的に外れるようにするなどしておけばよい。工場内には大重量の吊り物が装備されることがあるが、この構成によれば、大重量の吊り物の回転慣性力によって、建物301の浮き上がりが阻害されるという不都合を回避することができ、その分、建物を浮き上がりやすくすることができる。   In order to enable such a suspension system, for example, the lower end of the central suspension jig 32 is pin-joined to the center of gravity of the suspension 34 to support the suspension 34 rotatably, The suspension jig 32 prevents the suspension 34 from rotating. When an earthquake occurs and one side of the building 310 is lifted and the beam 18 is tilted sharply, the suspension jig 32 at both ends prevents the rotation. For example, you can make it come off momentarily. A heavy load may be equipped in the factory, but according to this configuration, it is possible to avoid the inconvenience that the floating inertia of the building 301 is hindered by the rotational inertia force of the heavy load. Yes, it can make the building easier to lift.

図6は本発明の第4の実施の形態に係る建物の構造を採用した工場用建物410の断面立面図である。図2A及び図2Bに示した第1の実施の形態と異なる点は、外周部柱14の柱脚に設けたフーチングどうしを基礎梁36を介して連結したことにあり、その他の部分は第1の実施の形態と同じである。この図6の構造によれば、建物の剛性が更に高まるため、浮き上がりが更に発生しやすくなる。   FIG. 6 is a sectional elevation view of a factory building 410 employing a building structure according to the fourth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment shown in FIGS. 2A and 2B is that the footings provided on the column base of the outer peripheral column 14 are connected via the foundation beam 36, and the other portions are the first. This is the same as the embodiment. According to the structure of FIG. 6, since the rigidity of the building is further increased, the floating is more likely to occur.

図7は本発明の第5の実施の形態に係る建物の構造を採用した工場用建物510の断面立面図である。図2A及び図2Bに示した第1の実施の形態と異なる点は、外周部柱14を上方へ行くほど建物の外側へ行くように傾斜させたこと、それに、外周部柱14の柱脚に設けたフーチングどうしを基礎梁36を介して連結したことにあり、その他の部分は第1の実施の形態と同じである。この図7の構造によれば、建物上部の面積が広くなるために、建物上部の重量が大きくなり、それによって浮き上がりが発生しやすくなると共に、基礎梁36を備えたことで建物の剛性が高まることによっても、浮き上がりが発生しやすくなっている。また、外周部柱14を傾斜させたために、その柱脚に水平方向荷重が生じるが、この水平方向荷重は、基礎梁36を通じて反対側の外周部柱14の柱脚から生じた水平方向荷重と相殺されるため、何ら問題を生じることがない。   FIG. 7 is a sectional elevation view of a factory building 510 employing a building structure according to the fifth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment shown in FIGS. 2A and 2B is that the outer peripheral column 14 is inclined so as to go to the outside of the building as it goes upward, and the column base of the outer peripheral column 14 is used. The provided footings are connected to each other via the foundation beam 36, and other parts are the same as those in the first embodiment. According to the structure of FIG. 7, since the area of the upper part of the building is widened, the weight of the upper part of the building is increased, which makes it easy to lift and the rigidity of the building is increased by providing the foundation beam 36. This also makes it easier to lift. In addition, since the outer peripheral column 14 is inclined, a horizontal load is generated on the column base. This horizontal load is the same as the horizontal load generated from the column base of the outer peripheral column 14 on the opposite side through the foundation beam 36. Since they are offset, there is no problem.

図8は本発明の第6の実施の形態に係る建物の構造を採用した工場用建物610の断面立面図である。図2A及び図2Bに示した第1の実施の形態と同様に、梁18を3段に設けてあるが、この構造では、中段及び下段の梁18に床スラブを設けて3階建ての建物とし、それらの梁18(即ち、この建物の上階の梁)を、外周部柱14の外側に片持ち梁型式で張り出させている。張り出した梁18の先端には、2階部分及び3階部分だけに延在する柱38を設けてある。その他の部分は第1の実施の形態と同じである。この図8の構造によれば、図7の構造と同様に、建物上部の面積が広くなるために、建物上部の重量が大きくなり、それによって浮き上がりが発生しやすくなる。柱脚のフーチングを杭頭に固定連結した通常の建物の構造では、上階の面積を大きくすることは耐震性の低下につながるが、本発明の建物の構造においては、浮き上がりが発生しやすくなるために耐震性が向上する。この構造には、上階の床面積を広げられるという利点もあるため、2階建て以上の多層階建物に適用するとよい。   FIG. 8 is a sectional elevation view of a factory building 610 employing a building structure according to the sixth embodiment of the present invention. As in the first embodiment shown in FIGS. 2A and 2B, the beams 18 are provided in three stages, but in this structure, floor slabs are provided in the middle and lower beams 18 to form a three-story building. These beams 18 (that is, beams on the upper floor of this building) are projected outside the outer peripheral column 14 in a cantilever manner. A column 38 extending only to the second and third floors is provided at the end of the projecting beam 18. Other parts are the same as those in the first embodiment. According to the structure of FIG. 8, the area of the upper part of the building is increased as in the structure of FIG. 7, so that the weight of the upper part of the building is increased, and thus the floating is easily generated. In a normal building structure in which the column footing is fixedly connected to the pile head, increasing the area of the upper floor leads to a decrease in earthquake resistance. However, in the building structure of the present invention, it tends to be lifted. Therefore, the earthquake resistance is improved. Since this structure also has the advantage that the floor area of the upper floor can be expanded, it may be applied to a multi-storey building having two or more floors.

以上に本発明の幾つかの実施の形態を説明したが、本発明はそれら実施の形態だけに限定されるものではなく、その他の形態で実施することも可能である。例えば、以上に説明した実施の形態はいずれも、建物の柱の柱脚に設けたフーチングと、そのフーチングを支持する基礎杭の杭頭との間を縁切りした建物に本発明を適用したものであったが、本発明は、建物の柱の柱脚と、基礎杭の杭頭に設けられその柱脚を支持するフーチングとの間を縁切りした建物にも適用可能である。そのような建物に適用した場合に、本発明に係る建物の構造は、建物の外周部に配列された外周部柱と、建物の内部に配列された内部柱とを有し、柱どうしが梁を介して互いに連結されており、夫々の柱の柱脚と、基礎杭の杭頭に設けられそれら柱の柱脚を支持するフーチングとは縁切りされている、建物の構造において、前記外周部柱と前記梁とを剛結合する補剛材を設けることにより、それら外周部柱と梁とでラーメン構造を構成し、前記外周部柱の柱脚と、その柱脚を支持するフーチングとの間に、柱脚とフーチングとの間の相対的な水平方向の変位を阻止する一方で柱脚がフーチングから浮き上がることを許容する連結構造を設け、前記内部柱の柱脚と、その柱脚を支持するフーチングとの間に、柱脚がフーチングから浮き上がることを許容する連結構造を設けたものとなる。また、かかる建物の構造に、図4、図5A、図5B、図8に示した実施の形態の特徴を組込むようにしてもよい。本発明は更に、その他の多種多様な形態で実施し得るものである。   Although several embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and can be implemented in other forms. For example, in all the embodiments described above, the present invention is applied to a building where the footing provided on the column base of the building column and the pile head of the foundation pile supporting the footing are cut off. However, the present invention can also be applied to a building where the column base of the building and the footing provided on the pile head of the foundation pile and supporting the column base are cut off. When applied to such a building, the structure of the building according to the present invention has an outer peripheral column arranged on the outer periphery of the building and an inner column arranged inside the building, and the columns are beams. In the structure of the building, the outer peripheral column is connected to each other via a frame, and the column base of each column and a footing provided on the pile head of the foundation pile and supporting the column base are separated. By providing a stiffener that rigidly connects the beam and the beam, the outer peripheral column and the beam constitute a ramen structure, and between the column base of the outer peripheral column and the footing that supports the column base. Providing a connecting structure that prevents relative horizontal displacement between the column base and the footing while allowing the column base to lift from the footing, and supports the column base of the internal column and the column base The column base may be lifted from the footing during the footing. It becomes provided with a connecting structure to allow. Moreover, you may make it incorporate the characteristic of embodiment shown in FIG.4, FIG.5A, FIG.5B, FIG. 8 into the structure of this building. Furthermore, the present invention can be implemented in a wide variety of other forms.

本発明の様々な実施の形態に共通する利点としては、地震によって建物に転倒モーメントが作用した際に、建物の一側が容易に浮き上がるため、建物の基礎部及び柱に作用する剪断力や軸力が低減され、従って建物の各部に必要とされる強度が低減されることから、建築コストの削減が可能であることの他に、地震発生時の水平方向剪断力を外周部柱で負担させるようにしていることから、建物内部にブレースを設ける必要がなく、開口部の設置、機器類の設置、人や物の動きといった動線計画の平面的、立面的な制約がなくなること、また、既存建物の耐震改修工法としても好適に利用できることなどがある。   Advantages common to the various embodiments of the present invention include shearing force and axial force acting on the foundation and columns of the building because one side of the building is easily lifted when a falling moment acts on the building due to an earthquake. In addition to being able to reduce construction costs, the horizontal pillars in the event of an earthquake should be borne by the outer pillars because the strength required for each part of the building is reduced. Therefore, there is no need to provide braces inside the building, and there will be no planar or elevational restrictions on the flow line plan such as installation of openings, installation of equipment, movement of people or objects, It can also be used suitably as a seismic retrofit method for existing buildings.

本発明に係る建物の構造を適用した工場用建物の柱の配列の1つの具体例を示した平面図である。It is the top view which showed one specific example of the arrangement | sequence of the pillar of the factory building to which the structure of the building which concerns on this invention is applied. 本発明に係る建物の構造を適用した工場用建物の柱の配列の別の具体例を示した平面図である。It is the top view which showed another specific example of the arrangement | sequence of the pillar of the factory building to which the structure of the building which concerns on this invention is applied. 本発明の第1の実施の形態に係る建物の構造を採用した工場用建物の断面立面図であり、建物が浮き上がっていない状態を示した図である。It is a sectional elevation view of the building for factories which adopted the structure of the building concerning a 1st embodiment of the present invention, and is a figure showing the state where the building is not lifted. 図2Aの工場用建物の断面立面図であり、建物が浮き上がった状態を示した図である。2B is a cross-sectional elevation view of the factory building of FIG. 2A, showing a state where the building has been lifted. FIG. 図2Aの工場用建物の柱の柱脚に設けたフーチングと、そのフーチングを支持している杭の杭頭とを示した断面側面図である。It is the cross-sectional side view which showed the footing provided in the column base of the pillar of the factory building of FIG. 2A, and the pile head of the pile which is supporting the footing. 本発明の第2の実施の形態に係る建物の構造を採用した工場用建物の断面立面図である。It is a sectional elevation view of the building for factories which adopted the structure of the building concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に係る建物の構造を採用した工場用建物の断面立面図であり、建物が浮き上がっていない状態を示した図である。It is a sectional elevation view of the factory building which adopted the structure of the building concerning a 3rd embodiment of the present invention, and is a figure showing the state where the building is not lifted. 図5Aの工場用建物の断面立面図であり、建物が浮き上がった状態を示した図である。FIG. 5B is a cross-sectional elevation view of the factory building of FIG. 5A, showing a state where the building is lifted. 本発明の第4の実施の形態に係る建物の構造を採用した工場用建物の断面立面図である。It is a section elevation view of the building for factories which adopted the structure of the building concerning a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第5の実施の形態に係る建物の構造を採用した工場用建物の断面立面図である。It is a cross-sectional elevation view of the building for factories which adopted the structure of the building concerning a 5th embodiment of the present invention. 本発明の第6の実施の形態に係る建物の構造を採用した工場用建物の断面立面図である。It is a cross-sectional elevation view of the building for factories which adopted the structure of the building concerning a 6th embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10……工場用建物、14……外周部柱、15……外周部柱、16……内部柱、18……梁、20……補剛材、20’……補剛材、22……土間、24……フーチング、26……基礎杭、28……嵌合凸部、30……嵌合凹部、32……吊り治具、34……吊り物、36……基礎梁、38……柱、210、310、410、510、610……工場用建物。
10 ... Factory building, 14 ... Outer column, 15 ... Outer column, 16 ... Inner column, 18 ... Beam, 20 ... Stiffener, 20 '... Stiffener, 22 ... Soil, 24 ... footing, 26 ... foundation pile, 28 ... fitting convex part, 30 ... fitting concave part, 32 ... hanging jig, 34 ... suspended article, 36 ... foundation beam, 38 ... Pillars, 210, 310, 410, 510, 610 ... Buildings for factories.

Claims (7)

建物の外周部に配列された外周部柱と、建物の内部に配列された内部柱とを有し、柱どうしが梁を介して互いに連結されており、夫々の柱の柱脚に設けられたフーチングと、それらフーチングを支持する基礎杭の杭頭とは縁切りされている、建物の構造において、
前記外周部柱と前記梁とを剛結合する補剛材を設けることにより、それら外周部柱と梁とでラーメン構造を構成し、
前記外周部柱の柱脚に設けるフーチングと、そのフーチングを支持する基礎杭の杭頭との間に、フーチングと杭頭との間の相対的な水平方向の変位を阻止する一方でフーチングが杭頭から浮き上がることを許容する連結構造を設け、
前記内部柱の柱脚に設けるフーチングと、そのフーチングを支持する基礎杭の杭頭との間に、フーチングが杭頭から浮き上がることを許容する連結構造を設けた、
ことを特徴とする建物の構造。
It has an outer peripheral column arranged on the outer periphery of the building and an internal column arranged inside the building, and the columns are connected to each other via a beam and provided on the column base of each column In the structure of the building where the footings and the pile heads of the foundation piles that support those footings are cut off,
By providing a stiffener that rigidly connects the outer peripheral column and the beam, the outer peripheral column and the beam constitute a ramen structure,
Between the footing provided on the column base of the outer peripheral column and the pile head of the foundation pile that supports the footing, the footing is piled while preventing relative horizontal displacement between the footing and the pile head. Provide a connection structure that allows it to lift from the head,
Between the footing provided on the column base of the internal column and the pile head of the foundation pile that supports the footing, a connection structure that allows the footing to float from the pile head is provided.
Building structure characterized by that.
前記外周部柱の柱脚に設けたフーチングどうしを基礎梁を介して連結したことを特徴とする請求項1記載の建物の構造。   The building structure according to claim 1, wherein footings provided on column bases of the outer peripheral column are connected via a foundation beam. 前記外周部柱を上方へ行くほど前記建物の外側へ行くように傾斜させ、前記外周部柱の柱脚に設けたフーチングどうしを基礎梁を介して連結したことを特徴とする請求項1記載の建物の構造。   2. The footing provided on the column base of the outer peripheral column is connected to each other via a foundation beam by inclining the outer peripheral column to the outside of the building as it goes upward. Building structure. 建物の外周部に配列された外周部柱と、建物の内部に配列された内部柱とを有し、柱どうしが梁を介して互いに連結されており、夫々の柱の柱脚と、基礎杭の杭頭に設けられそれら柱の柱脚を支持するフーチングとは縁切りされている、建物の構造において、
前記外周部柱と前記梁とを剛結合する補剛材を設けることにより、それら外周部柱と梁とでラーメン構造を構成し、
前記外周部柱の柱脚と、その柱脚を支持するフーチングとの間に、柱脚とフーチングとの間の相対的な水平方向の変位を阻止する一方で柱脚がフーチングから浮き上がることを許容する連結構造を設け、
前記内部柱の柱脚と、その柱脚を支持するフーチングとの間に、柱脚がフーチングから浮き上がることを許容する連結構造を設けた、
ことを特徴とする建物の構造。
It has an outer peripheral column arranged on the outer periphery of the building and an inner column arranged on the inside of the building, and the columns are connected to each other via a beam. The column base of each column and the foundation pile In the structure of the building, which is cut off from the footings that are installed on the pile heads and support the column bases of those columns,
By providing a stiffener that rigidly connects the outer peripheral column and the beam, the outer peripheral column and the beam constitute a ramen structure,
Between the column base of the outer peripheral column and the footing that supports the column base, relative horizontal displacement between the column base and the footing is prevented, while allowing the column base to lift from the footing. Providing a connecting structure,
Between the column base of the internal column and a footing that supports the column base, a connection structure that allows the column base to float from the footing is provided.
Building structure characterized by that.
前記建物は2階建て以上の多層階建物であり、前記建物の上階の梁を前記外周部柱の外側に片持ち梁型式で張り出させたことを特徴とする請求項1又は4記載の建物の構造。   5. The building according to claim 1, wherein the building is a multi-storey building having two or more stories, and a beam on the upper floor of the building is projected outside the outer peripheral column in a cantilever manner. Building structure. 前記建物内に前記梁から吊下手段を介して吊り物を吊下してあり、前記吊下手段は、前記建物の一側が浮き上がって該吊り物を吊下した梁が傾斜しても、該吊り物が回転しないようにして該吊り物を吊下していることを特徴とする請求項1又は4記載の建物の構造。   A suspended object is suspended from the beam via a suspension means in the building, and the suspension means is configured such that even if one side of the building is lifted and the beam that suspended the suspended object is inclined, The building structure according to claim 1 or 4, wherein the suspended object is suspended so that the suspended object does not rotate. 前記建物は平面視矩形の工場用建物であり、前記建物の柱は行列状に配列されており、前記建物の少なくとも一方向における梁のスパン数は2、3、または4であることを特徴とする請求項1又は4記載の建物の構造。
The building is a rectangular factory building in plan view, the columns of the building are arranged in a matrix, and the number of beam spans in at least one direction of the building is 2, 3, or 4 The building structure according to claim 1 or 4.
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